El 1,1,2,2-tetracloroetano ( TeCA ), también conocido con las marcas Bonoform , Cellon y Westron , es un compuesto orgánico. Es un líquido incoloro y tiene un olor dulce. Se utiliza como disolvente industrial y como agente de separación. TeCA es tóxico y puede inhalarse, consumirse o absorberse a través de la piel. Después de la exposición, pueden producirse náuseas, mareos o incluso daño hepático.
Debido a sus posibles efectos cancerígenos en los seres humanos, la producción de 1,1,2,2-tetracloroetano ha disminuido significativamente y ya no se utiliza ampliamente como producto final. [7] Sin embargo, todavía se genera como subproducto y como producto intermedio durante la fabricación, donde se han detectado bajos niveles de la sustancia química en el aire. [8]
Usos
El 1,1,2,2-tetracloroetano se ha utilizado como disolvente industrial desde la década de 1910, cuando se utilizaba ampliamente en formulaciones de " dope " de acetato de celulosa , bajo el nombre "Cellon". Su uso en formulaciones de drogas disminuyó hacia la década de 1920 a medida que su toxicidad se hizo más conocida.
Otros usos de la sustancia incluyen decapado de pintura, actuando como agente desnaturalizante del alcohol, como disolvente de ceras y barnices, y en la extracción de aceites y desengrasado de metales. [9]
Hay algunas formas diferentes de sintetizar 1,1,2,2-tetracloroetano. El 1,1,2,2-tetracloroetano se puede producir mediante la adición catalítica de cloro a acetileno (etino), que produce la mayor pureza. [10] También se produce mediante cloración directa u oxicloración utilizando etileno como materia prima y mediante cloración catalítica de etano o cloración de 1,2-dicloroetano. [8] El 1,1,2,2-tetracloroetano siempre se produce en sistemas cerrados para obtener el mayor rendimiento. Los productos secundarios comunes que se crean durante la síntesis de 1,1,2,2-tetracloroetano son 1,2-dicloroetano y tricloroetileno (en presencia de calor). [11]
Síntesis de 1,1,2,2-tetracloroetano
Toxicidad
El alcohol aumenta el metabolismo del 1,1,2,2-tetracloroetano (TeCA) [12] e intensificará los efectos del TeCA. [13] Los seres humanos que consumen alcohol podrían tener un mayor riesgo de sufrir todos los efectos tóxicos del TeCA. Este es también el caso de varios otros hidrocarburos alifáticos clorados. Una investigación demostró que cuando se combina alcohol con TeCA aumenta el peso relativo de las ratas experimentadas, lo que indica una mayor actividad de TeCA. [13]
Metabolismo
Se cree que el metabolismo involucra al citocromo (CYP) P450 . Los experimentos demostraron que las reacciones de biotransformación aumentaban con el consumo crónico de etanol y el ayuno. [14]
Metabolismo propuesto del 1,1,2,2-tetracloroetano.
Mecanismo de acción
El 1,1,2,2-tetracloroetano (TeCA) puede absorberse rápida y ampliamente por exposición oral y por inhalación. En estudios con animales, se informó que la absorción oral fue del 70-100% [15] [16] y del 40-97% en inhalación humana. [17] [18] TeCA es una molécula pequeña, volátil y lipófila ; TeCA se puede absorber fácilmente en los tractos respiratorio y gastrointestinal . La absorción con difusión pasiva es el mecanismo más probable.
Una vez que el TeCA se absorbe en el cuerpo, se distribuye fácilmente por todo el cuerpo mediante difusión pasiva. Lo más probable es que TeCA se acumule en tejidos ricos en lípidos, como el hígado. [15] [16] [19] La eliminación urinaria se produce en forma de metabolitos, incluidos el ácido fórmico , el ácido glioxálico , el ácido tricloroacético y el tricloroetanol . [15] [16] [19] [20] [21]
Ya hemos mencionado antes que la difusión pasiva es un mecanismo importante, porque es muy probable que sea el principal mecanismo de excreción . [15] [16] [19] [20] [21]
El metabolismo de TeCA a productos reactivos juega un papel clave en la toxicidad de TeCA. En ratas, las enzimas microsomales y nucleares del citocromo P450 están implicadas en el metabolismo con TeCA, liberando compuestos biológicamente activos como; aldehídos , alquenos , ácidos y radicales libres . [15] [16] [22] La formación de metabolitos activos es probablemente el mecanismo de la toxicidad.
El mecanismo de los efectos neurológicos aún no está determinado y, por lo tanto, no se puede describir; el TeCA podría desempeñar un papel. La propiedad de difusión fácilmente pasiva a tejidos ricos en lípidos le permite interferir con la función de la membrana neural, la depresión del sistema nervioso central, los cambios de comportamiento y la anestesia . [23] pero no hay estudios sobre el mecanismo de efectos neuronales del TeCA.
El modo de acción del efecto cancerígeno del TeCA no está completamente determinado. Varios estudios de TeCA han informado aumentos en el número de hepatocitos en la mitosis , pero no se evalúa el papel que estos efectos podrían tener del TeCA en la carcinogenicidad. Sugiere que TeCA puede tener actividad promotora e iniciadora. [22] [24] [25]
Toxicocinética
Se descubrió que el efecto más común sobre la salud se produjo en el hígado después de la exposición al 1,1,2,2-tetracloroetano (TeCA). Los estudios para ello se han dividido en las cuatro fases Toxicocinéticas diferentes: Adsorción, Distribución, Metabolismo y Excreción ( ADME ). Se han estudiado tres vías de exposición para examinar los efectos en función de la vía de entrada del TeCA al organismo.
Exposición oral: El experimento de exposición oral se realizó mediante la administración de dosis orales de TeCA marcada radiactivamente mediante alimentación forzada en aceite de maíz a ratas y ratones. Seguido de medir la radiactividad en el aire espirado y la orina. [15] a) Adsorción: Con una radiactividad medida del 65%-73%, la conclusión fue que el compuesto se absorbe casi por completo por vía oral. b) Distribución: La unión a proteínas hepáticas se observó purificando la proteína hepática. Además, se observaron efectos adversos en el hígado, los riñones y los testículos, lo que lleva a la conclusión de que TeCA se distribuye a estos tejidos. [26] c) Metabolismo: ver experimentos sobre rutas de metabolismo d) Excreción: Después de 72 h, más del 90% de la dosis se excretó en forma metabolizada o sin cambios. La mayor parte se excretó por el aliento, seguida de la orina y la menor cantidad de TeCA se recuperó en las heces. Entre el 20% y el 30% quedaron retenidos en la piel y la canal.
Exposición por inhalación: El experimento sobre los efectos en la salud después de la exposición por inhalación se realizó en voluntarios humanos [18] para estudios de adsorción y excreción y en animales [15] para distribución y metabolismo. Se les insertó en la boca una bombilla que contenía TeCA marcado con 38C1 y los voluntarios inhalaron profundamente, contuvieron la respiración durante 20 segundos y exhalaron. Se midió la excreción de TeCA radiomarcado. a) Adsorción: Los resultados del estudio mostraron que el 97% de TeCA se absorbió en una sola respiración. b) Distribución: Después de la exposición a ratones y ratas mediante inhalación, se observaron efectos adversos en el hígado y el riñón, lo que indica una distribución sistémica de TeCA en estos tejidos. c) Metabolismo: Después de 6 horas de exposición por inhalación, se midió el nivel de TeCA marcado radiactivamente a una concentración del 7,73% no metabolizado en el aire espirado. 72 horas después se midió 1,78%. d) Excreción: Una hora después de la exposición, se midió el 3% del TeCA inhalado en el aliento excretado y el 0,015% en la orina.
Exposición dérmica: Para medir los efectos sobre la salud después de la exposición dérmica, se aplicó 1 ml de TeCA a la piel de ratones y cobayas. [27] a) Adsorción: En media hora la dosis fue absorbida por la piel. b) Distribución: No hay experimentos disponibles. c) Metabolismo: No hay experimentos disponibles d) Excreción: Se demostró que la vida media de TeCA en sangre es de aproximadamente dos horas.
Efectos en la salud
El 1,1,2,2-tetracloroetano (TeCA) tiene una amplia gama de efectos repartidos por todo el cuerpo. Se han investigado los efectos en diferentes sistemas tanto en humanos como en animales, indicados respectivamente.
Cuatro estudios [28] [29] [30] [31] en humanos después de la exposición a TeCA determinaron malestar gastrointestinal en los participantes. Dos humanos expuestos a 2,9 ppm de TeCA durante 30 minutos mostraron síntomas de vómitos y náuseas. [17] Estos síntomas también provocaron pérdida de peso. [32]
Un estudio de Horiuchi et al. [33] demostraron que un mono expuesto frecuentemente a 1,9 ppm de TeCA se volvió anoréxico y desarrolló diarrea regular.
Los trabajadores de una fábrica de seda artificial que habían inhalado TeCA con regularidad mostraron niveles elevados de glóbulos blancos y anemia leve. [34]
En 1962, un estudio demostró que 2 ⁄ 3 de las ratas investigadas expuestas a 9000 ppm de TeCA durante 29 días tenían niveles reducidos de glóbulos rojos y hemoglobina. [33]
Las autopsias de personas que murieron debido a la exposición al TeCA mostraron que algunos humanos desarrollaron insuficiencia hepática a causa del TeCA, mostraron ictericia y agrandamiento del hígado. El hígado es el sistema más afectado por la intoxicación por TeCA, provocando, por ejemplo, apoptosis del tejido hepático. [28] [29] [30] [33] [34]
Después de una exposición a 60 ppm, las ratas muestran degeneración del hígado graso. [35] Otro estudio determinó que el límite de insuficiencia hepática aguda es de 102 ppm durante cuatro horas, indicado por aumentos en el ácido ascórbico hepático y la glutamato deshidrogenasa sérica y disminuciones en los triglicéridos séricos. [13]
Los vapores de TeCA pueden causar irritación ocular, escozor, entrecerrar los ojos y lagrimeo tanto en humanos [17] como en animales. [36] Esto se debe al contacto directo de la piel y el vapor en lugar de a la inhalación o digestión.
El Instituto Nacional del Cáncer realizó experimentos sobre la tumorigenicidad de TeCA en ratas y ratones mediante la vía de exposición oral. Se encontraron tumores hepáticos en ambas especies. Otros estudios sobre el modo de acción tumorigénico revelaron que actúa tanto como iniciador como promotor. [26]
Dosis letal
Debido a varios informes de estudios de casos sobre personas que murieron después de ingerir TeCA, fue posible establecer la dosis letal aproximada. Dado que la cantidad consumida variaba, era difícil determinarlo con exactitud. Un informe demostró ser 4100 mg/kg, [38] el segundo 357 mg/kg [39] y el tercero 1100-9600 mg/kg. [40] La muerte después de la ingestión ocurrió dentro de 3 a 20 horas.
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